[發明專利]基于分布式情景感知的分層式網絡路由方法

有效

• 申請號: 201310517830.7
• 申請日: 2013-10-25
• 公開（公告）號: CN103595657B
• 公開（公告）日: 2016-10-12
• 發明（設計）人: 張琰;周笛;盛敏;李建東;楚建祥;史琰;王璽鈞;任生凱;李紅艷
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04L12/931
• 分類號: H04L12/931;H04L29/06;H04W84/18
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種基于分布式情景感知的分層式網絡的路由方法，包括如下步驟：

（1）網絡初始化，即根據網絡的場景大小，將整個網絡分成n個子網，在每一個子網中隨機地指定一個節點為骨干路由節點w_i，其中i∈[1,n]，其余的節點均為普通節點c；

（2）節點之間相互發送hello包，并將hello包的發送周期初始化為ht_std，其中ht_std根據具體網絡場景而定，該hello包包括節點運行的路由協議、網絡負載及節點的移動性等狀態信息；

（3）根據網絡場景的大小以及單跳通信距離，將每個普通節點c置于離其最近的骨干路由節點w_i下，構建基于分層式的網絡結構；

（4）每一個節點周期性檢測周圍的網絡環境，該網絡環境包括平均移動速率、平均業務量和業務類型這些參量信息，若其中的任一個參量信息變化，則更新網絡環境；

（5）骨干路由節點w_i根據感知到的網絡環境計算環境參量值，判斷是否需要進行路由切換：

（5a）定義并計算網絡中的負載參量L和移動性狀態參量m分別為：

L＝θ*L(k)+(1-θ)*L(k-1)，

m=v/v₀,

其中，L(k)=ρ/ρ₀表示在當前第k個檢測周期內的網絡負載值，L(k-1)為上一周期計算的網絡負載平均值，θ為L(k)的權重因子，取值為0.6，ρ為當前周期的網絡的負載，v為節點的移動速率，ρ₀和v₀分別表示在各種路由協議下性能相近的業務負載和移動速率；

（5b）根據移動性狀態參量值計算hello包的發送周期ht；

（5c）根據骨干路由節點檢測到的網絡負載參量L與移動性狀態參量m參量值選擇當前網絡場景適合的路由協議，并將此路由協議與當前網絡中該骨干路由節點運行的路由協議進行對比，如果一致，則執行步驟（7），反之，若不一致，則執行步驟（6）；

（6）骨干路由節點w_i根據當前的網絡狀態參量值在路由協議庫中選擇適合當前網絡場景下的路由協議，執行協議切換，處理切換過程中的分組，并且向其它骨干路由節點發送路由策略改變包，同時骨干路由節點w_i通知隸屬于它的普通節點停止兩個檢測周期的發包；

（7）普通節點c發送數據包，即不管目的節點是否在同一個子網下，都先將該數據包發送給普通節點c所隸屬的骨干路由節點；若目的節點D與普通節點c屬于同一個子網，則執行步驟（8），反之則執行步驟（9）；

（8）根據目的節點的編號ID，其所隸屬的骨干路由節點將數據包發送給該目的節點；

（9）普通節點c根據目的節點的編號ID，獲得目的節點所隸屬的骨干路由節點的編號ID，該普通節點c所隸屬的骨干路由節點根據當前網絡環境選擇路由策略，建立該普通節點c到目的節點D的路由：

（9a）在當前節點u_i有分組要轉發時，給該分組設置一個路由表建立時間定時器T_s，判斷當前節點u_i是否為目的節點D所隸屬的骨干路由節點，如果是，則取出該分組，返回步驟（8），否則，根據當前節點u_i采用的路由模式，執行步驟（9b）；

（9b）當前節點u_i查詢路由表，判斷是否存在到目的節點D的路由，若存在，則從路由表中取出該節點應該去往的下一跳節點N，并將此分組發往至下一跳節點N，返回步驟（9a）；反之，將此分組插入到發送緩存隊列，執行步驟（9c）；

（9c）當前節點u_i根據其所采用的路由協議尋找自己到目的節點的路由，如果在分組的生存期T_s內找到路由，則從發送緩存隊列中取出該分組，并查找路由表，將此分組發送到到達目的節點D所應該發往的下一跳節點N，返回步驟（9a），如果沒找到路由，則此路由過程失敗。